随着我国生态文明建设的推进及节能减排的实施,全国城市污水处理厂的建设数量迅猛增加,到2014年3月底,污水日处理能力已逾1.53亿立方米,为保护国家的水环境资源发挥了重要的作用。然而城市污水处理行业属高耗能行业,其稳定运行带来了很大的能源消耗,加大了我国的能源压力。因此,对污水处理厂能耗现状进行研究,提出有针对性的节能降耗方案与措施,加强用能管理,充分挖掘污水处理厂的节能潜力,这对缓解我国的能源短缺、节能减排具有积极重要的意义。本文通过对湖北不同工艺、不同规模的五座城市污水处理厂开展实例调研,研究分析各污水处理厂能耗的现状、构成以及特点,同时结合能耗影响因素,运用因子-层次分析法构建污水处理厂节能水平综合评价体系模型,并运用该模型评价了五座污水处理厂的节能水平,针对最具节能潜力的污水处理厂提出了针对性的节能方案,将实施方案前后的节能水平进行比较,并对实施方案进行效益预测,主要结论如下:(1)五座污水处理厂平均单位吨水电耗量、药耗量分别为0.13~0.23kWh/m3、0.11~0.52 g/m3,每吨干污泥药耗为1.65~17 kg/t,去除单位COD耗电量为0.93~1.94 kWh/kg、去除单位TN耗电量为1.91~17.85 kWh/kg、去除单位TP耗电量为7.86~164.55 kWh/kg。(2)五座污水处理厂的全厂节能系统利用率均不高,为56.87%~74.71%;生化处理单元能耗最高,预处理单元能耗次之,生化处理单元能耗占总能耗的36.71%~63.84%,主要能耗设备为曝气设备和鼓风设备。(3)运用因子-层次分析法构建污水处理厂节能综合评价体系模型。首先通过因子分析法对污水处理厂能耗影响因素变量进行客观评价,对多个因素进行“降维”处理,提取主要因子作为后续层次分析法目标树的二级指标,并计算出各二级指标的权重,再通过构建层次分析模型,将原始影响因素作为三级指标并进行主观评价,得出的三级指标权重最后进行折合处理,最终构建污水处理厂节能综合评价体系模型。(4)本文从源头预防、过程控制、末端治理、加强管理等方面进行节能方案分析。根据能耗最高的E污水处理厂运行的实际情况与能耗特点,提出了有针对性的技术上可行、经济上合理的节能优化方案,并进行节能方案后节能水平综合评价、经济效益和环境效益预测。节能优化措施实施后,节能水平综合评分由3.1958提升至3.655,年产生经济效益222456.25元,节电297.5MkWh,节水625t,折算成标煤、碳排减量分别为120.3506 tce、2801.84 t。